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Die Erfindung betrifft einen Sägeblock aus einem Grundkörper aus Kunststoff mit schlitzartigen Ausnehmungen zur Führung eines Sägeblatts an einander gegenüberliegenden Führungsflächen.
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Bei jeder Knie-TEP-Implantation wird ein Sägeblock, auch Schnittschablone genannt, am Femur oder an der Tibia fixiert. Mit dem femoralen Sägeblock (bicondylär) wird im Normalfall der distale Knochenschnitt durchgeführt. Mit einem weiteren femoralen Sägeblock werden vier bis fünf weitere Schnitte (anterior, posterior, schräg anterior, schräg posterior und eine eventuelle Ausarbeitung der femoralen Notch) zur Anpassung des Oberschenkelknochens (Femur) an die Geometrie des Femurimplantates ausgeführt. An der Tibia erfolgt ebenfalls ein Schnitt über einen Sägeblock. Für die knöcherne Bearbeitung eines unikondylären Implantates erfolgt am Femur in der Regel ein distaler, schräg posteriorer und posteriorer Sägeschnitt. An der Tibia wird ein horizontaler und sagitaler Schnitt benötigt. Die Sägeschlitze haben, je nach Hersteller und Kniesystem, eine Höhe von 1 mm bis 1,5 mm.
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Neue Additive Fertigungsverfahren ermöglichen die Erstellung von patientenspezifischen Sägeblöcken aus diversen Kunststoffen. Des Weiteren werden zunehmend Kunststoffteile in die Instrumentarien der Kniesysteme als Alternative zu metallischen Instrumenten eingesetzt. Die Sägeblöcke aus Kunststoff oder Metall können die vom oszillierenden Sägeblatt erzeugte Reibung nicht ausreichend standhalten. Dies führt zu einem Materialabrieb. Dieser Abrieb wird nicht bzw. kann nur unzureichend intraoperativ aus der Wunde entfernt werden. Dieser Abrieb kann wiederum zur Ursache von Infektionen werden und/oder zu allergischen Reaktionen des Patienten führen. Aus diesem Grund sollte der Abrieb grundsätzlich reduziert bzw. vermieden werden. Insbesondere dann, wenn eine CrCoMo-freie oder eine keramische Femurkomponente bei einem potentiellen Allergiker oder metallsensitiven Patienten eingesetzt und eine Implantatreaktion vermieden werden soll.
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Aus der
EP 2 624 764 A1 ist ein Sägeblock bekannt, der aus einem einzigen „Block“ aus Keramik besteht und aus diesem Grund in der Herstellung sehr aufwendig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sägeblock nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 folgendermaßen zu verbessern:
- a) Reduzierung des Metallabriebs gegenüber den bisherigen Metalllösungen
- b) Reduzierung des Kunststoffabriebs
- c) Reduzierung des Allergierisikos bzw. der allergischen Reaktionen von Patienten sowie Reduzierung des Risikos von Infektionen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Sägeblock nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, dass der Sägeblock aus einem Grundkörper aus Kunststoff mit schlitzartigen Ausnehmungen zur Führung eines Sägeblatts an einander gegenüberliegenden Führungsflächen besteht und im Grundkörper Keramikelemente angeordnet sind, die die Führungsflächen für das Sägeblatt bilden, entsteht kein Metallabrieb oder kaum Kunststoffabrieb, so dass das Allergierisiko bzw. allergische Reaktionen von Patienten sowie das Risiko von Infektionen wesentlich geringer ist.
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Bevorzugt sind die Keramikelemente in den Grundkörper einsetzbar, eindrückbar, ein- oder aufklickbar, einsteckbar oder einschiebbar. Es ist jedwede Art der Befestigung im Grundkörper sinnvoll.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Keramikelemente Stäbe, insbesondere mit einem rechteckigen, runden oder dreieckigen Querschnitt, oder Plättchen.
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Der Grundkörper des Sägeblocks kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform ist der Grundkörper einteilig ausgebildet und weist Aufnahmebohrungen auf, wobei die Keramikelemente von außen in die Aufnahmebohrungen einschiebbar sind. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Keramikelemente Stäbe sind. Ein derartiger Sägeblock wird anhand von Figuren weiter unten beschrieben.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der Grundkörper mehrteilig aus Teilmodulen bestehend ausgebildet und ist/sind in einem oder mehreren Teilmodul/Teilmodulen Aufnahmebohrungen angeordnet, wobei die Keramikelemente in die Aufnahmebohrungen einsteckbar oder einschiebbar sind. Bevorzugt ist der Grundkörper zweiteilig, d.h. aus zwei Teilmodulen bestehend ausgebildet. Ein derartiger Sägeblock wird anhand von Figuren weiter unten beschrieben.
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Damit beim Zusammenbau zweier Teilmodule zu einem Sägeblock eine Führung gewährleistet ist, weist bevorzugt ein Teilmodul einen abstehenden Führungsstift und ein anderes Teilmodul eine zum Führungsstift passende Führungsbohrung auf und befindet sich im montierten Zustand des Sägeblocks der Führungsstift in der Führungsbohrung und sind in den Teilmodulen Aufnahmebohrungen zur Aufnahme der Keramikelemente angeordnet. Die Aufnahmebohrungen in den beiden Teilmodulen sind zueinander fluchtend angeordnet, so dass die Keramikelemente als Stäbe ausgebildet sein können und dann bevorzugt einschiebbar sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind Teilmodule miteinander verrastet, insbesondere durch Clips. Hierdurch ist der aus mehreren Teilmodulen bestehende Sägeblock leichter zu handhaben. Vor dem Verrasten müssen jedoch die Keramikelemente eingelegt werden.
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In einer Ausführungsvariante ist der Sägeblock mittels additiven Fertigungsverfahren hergestellt. Dies kann zum Beispiel für jeden Patienten individuell geschehen.
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Bevorzugt ist die Verwendung in der Medizintechnik, insbesondere bei Operationen zur Bearbeitung eines Knochens, wie zum Beispiel bei einer Knie-TEP-Implantation.
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Ein erfindungsgemäßes Sägeblatt zur Verwendung für einen erfindungsgemäßen Sägeblock ist dadurch gekennzeichnet, dass am Sägeblatt abstehende keramische Anlageelemente angeordnet sind, die beim Sägen an den Führungsflächen im Sägeblock entlanggleiten.
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Die Anlageelemente können bevorzugt eine keramische Beschichtung oder runde, rechteckige oder längliche keramische Noppen sein.
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Die erfindungsgemäßen Keramikelemente, auch keramische Führungsplatten/-schienen/-einlagen genannt, für oszillierende Sägeblätter (Metall oder Keramik) als fester oder modularer Einsatz (Einmal- oder Mehrfachprodukt) in „patientenspezifischen Schnittblöcken“, Einmalschnittblöcken oder Schnittblöcken aus Kunststoff für die uni- und bikondyläre Femur-/Tibia-Bearbeitung können den Abrieb gegenüber den bisherigen Metall- und Kunststofflösungen reduzieren. Die Keramikelemente bzw. keramischen Führungsplatten/-schienen/-einlagen können während der Fertigung als auch unmittelbar vor der Operation in entsprechende „patientenspezifische Schnittblöcke“, Einmalschnittblöcke oder Schnittblöcke aus Kunststoff für Femur- und/oder Tibiabearbeitung manuell eingesetzt (gedrückt, eingeschoben, eingelegt, ein- oder aufgeklickt) werden. Je nach Konstruktion können diese nach der Operation entsorgt oder demontiert und sterilisiert und wiederverwendet werden.
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Der erfindungsgemäße Sägeblock besteht aus Kunststoff mit eingesetzten Keramikelementen, wobei ausschließlich die Führung bzw. Auflage für das oszillierende Sägeblatt aus Keramik besteht und der Grundkörper aus Kunststoff besteht.
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Die Form des Grundkörpers kann als Einmalartikel und/oder über additive Fertigung patientenspezifisch gefertigt werden (basierend auf Röntgen, CT- oder MRI Datensätzen).
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Die Keramikelemente bzw. keramische Führungsplatten/-schiene/-einlagen können während der Fertigung oder intraoperativ – kurz vor dem Einsatz, in den Grundkörper bzw. dessen Teilmodule eingesetzt (gedrückt, eingeschoben, eingelegt, ein- oder aufgeklickt) werden.
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Die Keramikelemente oder flachen keramischen Auflagen für das Sägeblatt können für alle Femur und Tibia Knochenschnitte bei uni- und bikondylären Knieoperationen verwendet werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert.
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In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Sägeblock 1, auch Schnittschablone genannt, gezeigt, der am Femur oder in anderer Ausführungsform des Grundkörpers an der Tibia fixiert wird und als Führung für ein Sägeblatt (siehe 11 bis 13) dient. Der Sägeblock besteht aus einem Grundkörper 2 aus einem Kunststoff. Zur Befestigung können z. B. am Grundkörper 2 seitliche Laschen 11 mit durchgehenden Bohrungen 13 angeordnet sein mit denen der Grundkörper 2 bzw. der Sägeblock 1 durch Schrauben am Femur oder der Tibia befestigt werden kann. 1 zeigt den Sägeblock 1 von oben, d.h. die knochenabgewandte Seite und 2 von unten, d.h. die knochenzugewandte Seite. Auf der knochenzugewandten Seite können sich zwei Zentrierstifte 14 befinden, die vor dem Befestigen in entsprechende Bohrungen im Femur oder der Tibia eingeführt werden, um den Sägeblock 1 zu zentrieren. Damit beim Sägen das Sägeblatt 4 geführt wird, sind im Sägeblock 1 schlitzartige Ausnehmungen 3 mit einander gegenüberliegenden Führungsflächen angeordnet. Je nach dem erforderlichen Schnitt sind die schlitzartigen Ausnehmungen 3 rechtwinklig oder in einem Winkel zur knochenzugewandte Seite des Grundkörper 2 angeordnet. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass im Sägeblock 1 Keramikelemente 5 (siehe weiter unten) angeordnet sind, die die Führungsflächen für das Sägeblatt 4 bilden.
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In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform besteht der Grundkörper 2 aus zwei Teilmodulen 7a und 7b, die miteinander durch Clips 10 verbunden sind.
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In den 3 und 4 sind die beiden Teilmodule 7a und 7b genauer gezeigt. Beide Teilmodule bilden zusammengesteckt den Grundkörper 2 (siehe 1 und 2), der wiederum mit eingesetzten Keramikelementen 5 (siehe weiter unten) den fertigen Sägeblock 1 ergibt.
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Am Teilmodul 7a sind zum Teilmodul 7b gewandte hakenförmige Clips 10 angebracht, die in entsprechende Taschen 15 im Teilmodul 7b (siehe 4) so eingreifen, dass das hakenförmige Ende des Clips 10 in eine Erweiterung der Tasche 15 eingreift und sich dort verhakt. Zur Zentrierung ist am Teilmodul 7a ein zum Teilmodul 7b gewandter Führungsstift 8 angeordnet, der beim Verbinden der beiden Teilmodule 7a, 7b in eine Führungsbohrung 9 im Teilmodul 7b eingreift.
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Wie erwähnt sind im Sägeblock 1 bzw. Grundkörper 2 Keramikelemente 5 angeordnet, die die Führungsflächen für das Sägeblatt 4 bilden. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind diese Keramikelemente 5 keramische Stäbe 5a mit einem runden Querschnitt. Um diese Stäbe 5a aufnehmen zu können, befinden sich in den zwei Teilmodulen 7a und 7b Aufnahmebohrungen 6, die fluchtend zueinander angeordnet sind. 4 zeigt die zum Teilmodul 7a zugewandte Kontaktfläche mit den Aufnahmebohrungen 6. In diese Aufnahmebohrungen 6 werden vor dem Verbinden der zwei Teilmodule die Stäbe 5a in eines der Teilmodule eingesteckt und dann die beiden Teilmodule 7a, 7b miteinander verbunden und durch die Clipe 10 verankert.
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Die einander gegenüberliegenden Führungsflächen der schlitzartigen Ausnehmungen werden durch mindestens 3 Stäbe 5a gebildet. 4 zeigt beispielhaft jeweils zwei gegenüberliegende Aufnahmebohrungen 6, so dass die beiden Führungsflächen einer schlitzartigen Ausnehmung durch insgesamt vier Stäbe gebildet werden. 4 zeigt auch noch eine Führungsfläche, die aus nur einem Stab 5a gebildet ist. Die diesem Stab gegenüberliegende Führungsfläche wird hingegen durch zwei Stäbe 5a gebildet.
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5 zeigt die zwei Teilmodule 7a. 7b (siehe 1 bis 4) vor dem Zusammenfügen mit in das Teilmodul 7b eingesetzten Stäbe 5a. Da alle Aufnahmebohrungen 6 fluchtend zueinander verlaufen, lassen sich die Teilmodule 7a, 7b auch mit den eingelegten Stäben 5a leicht zusammenstecken.
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6 zeigt einen Blick auf die Kontaktfläche des Teilmoduls 7b mit den eingesetzten Stäben 5a. Gut zu erkennen ist einer der beiden Zentrierstifte 14. An dieser Figur sind auch die Führungsflächen zu erkennen, die von den Stäben 5a gebildet werden.
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7 zeigt einen Stab 5a mit einem kreisförmigen Querschnitt, der wie alle Keramikelemente aus einer Keramik besteht. Bevorzugte Keramiken sind gesinterte Keramiken, zum Beispiel Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid. 7 zeigt auch andere mögliche Querschnitte für Stäbe wie Quadrate 5b und Dreiecke 5c. Erfindungsgemäß können auch keramische Plättchen als Keramielemente 5 verwendet werden, die zum Beispiel einen rechteckigen 5d oder kreisförmigen Querschnitt 5e haben können. 7 zeigt diese Ausführungen.
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8 zeigt den gleichen Sägeblock, wie er in den 1 bis 6 gezeigt ist, jedoch weist dieser eine etwas andere Art der Verbindung durch Clips 10. Wieder gibt es zwei Teilmodule 7a und 7b, die zusammengesteckt den Grundkörper 2 bilden, der wiederum mit eingesetzten Keramikelementen 5 den fertigen Sägeblock 1 ergibt. Am Teilmodul 7a sind in dieser Ausführungsform zum Teilmodul 7b gewandte hakenförmige Clips 10 angebracht, die in entsprechende Taschen 15 im Teilmodul 7b so eingreifen, dass das hakenförmige Ende des Clips 10 in eine Erweiterung der Tasche 15 eingreift und sich dort verhakt. Jeder Clips 10 besteht aus jeweils zwei Einzelclips 10a und 10b. Die hakenförmigen Enden der Einzelclips 10a, 10b sind um 90° gegenüber den hakenförmigen Enden der Clips 10 angeordnet und erstrecken sich damit senkrecht zur knochenzugewandten Seite des Sägeblocks bzw. des Grundkörpers 2. Zum Verbinden der beiden Teilmodule 7a, 7b greifen die Einzelclips 10a, 10b in entsprechende Taschen 15 im Teilmodul 7b ein, wobei die hakenförmigen Enden der Einzelclips 10a, 10b in Erweiterungen der Taschen 15 so eingreifen, dass sie sich dort verhaken. Da jeder Clip 10 aus zwei Einzelclips 10a, 10b besteht, ergibt sich eine sichere Verbindung der beiden Teilmodule 7a, 7b. Ein versehentliches Lösen der beiden Teilmodule 7a, 7b voneinander ist nahezu ausgeschlossen. Diese Ausführungsform kann, muss aber keinen Führungsstift 8, siehe 3 besitzen.
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9 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Sägeblock, der aus zwei Teilmodulen besteht, mit eingesetzten Keramikelementen 5, wobei diese Keramikelemente 5d plättchenförmig ausgebildet sind und einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Dies ist in der 9 gut zu erkennen. Mit der Ausführungsform, der eingesetzten Keramikelementen, kann auch deren Anzahl variieren.
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In 10 ist ein einstückiger bzw. einteiliger Grundkörper 2 gezeigt, der Aufnahmebohrungen 6 aufweist, wobei die Keramikelemente 5 von außen in die Aufnahmebohrungen 6 eingeschoben werden. In dieser Ausführungsform gibt es keine zwei Teilmodule, sondern nur einen einstückigen Grundkörper. Es entfällt ein Verbinden zweier Teilmodule und damit das Risiko, dass sich die zwei Teilmodule voneinander lösen können. Die Keramikelemente 5 sind in der hier gezeigten Ausführungsform als Plättchen ausgebildet. Hieran angepasst haben die Aufnahmebohrungen 6 einen rechteckigen Querschnitt. Der Sägeblock nach 10 ist bezüglich der Aufnahmebohrungen 6 und Keramikelemente 5 mit dem Sägeblock von 9 identisch.
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In den 11 bis 13 sind erfindungsgemäße Sägeblätter 4 gezeigt, die mit den erfindungsgemäßen Sägeblöcken 1 zur Anwendung kommen können. Als besonderen Vorteil gegenüber bekannten Sägeblättern sind am Sägeblatt 4 abstehende keramische Anlageelemente 12, die beim Sägen an den Führungsflächen im Sägeblock entlanggleiten. Hierdurch ist der Abrieb durch das Sägeblatt minnimiert.
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11 zeigt eine Seite eines Sägeblatts 4, auf der ein rechteckiges keramisches Anlageelement 12 angeordnet ist. Dieses Anlageelement 12 gleitet beim Sägen an den Führungsflächen im Sägeblock entlang.
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12 zeigt eine Seite eines Sägeblatts 4, auf der zwei rechteckige keramische Anlageelemente 12 angeordnet sind. Diese Anlageelemente 12 gleitet beim Sägen an den Führungsflächen im Sägeblock entlang.
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13 zeigt eine Seite eines Sägeblatts 4, auf der runde keramische Anlageelemente 12, die auch als Noppen bezeichnet werden, angeordnet sind. Diese Anlageelemente 12 gleitet beim Sägen an den Führungsflächen im Sägeblock entlang.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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